高考物理高频考点《质谱仪》试题预测（2018年最新版） - 高考物理题库

高考物理高频考点《质谱仪》试题预测（2018年最新版）(六)

2018-03-18 09:37:17 来源:91考试网作者:www.91exam.org 【大中小】

1、选择题如图是质谱仪工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A 1 A 2?．S下方有磁感应强度为B 0的匀强磁场．下列表述正确的是?

A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于，与粒子带何种电荷无关
D．带电量相同的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质量越大

参考答案：ABC

本题解析：进入B0的粒子满足，知道粒子电量后，便可求出m的质量，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确；
B、假设粒子带正电，则受电场力向左，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B正确；
C、由，得，此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故C正确；
D、由，知R越小，荷质比越大；粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子圆周运动的半径越小荷质比越大；故D错误；

本题难度：一般

2、选择题如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．挡板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是（　　）
A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B/E
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小

参考答案：A

本题解析：

本题难度：简单

3、选择题劳伦斯和利文斯设计的回旋加速器工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U。若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，则下列说法正确的是

A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf
B．质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比
C．质子离开回旋加速器时的最大动能与交流电频率f成正比
D．质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为1∶

参考答案：A

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，下列说法正确的是（　　）
A．离子从磁场中获得能量
B．带电粒子的运动周期是变化的
C．离子由加速器的中心附近进入加速器
D．增大金属盒的半径粒子射出时的动能不变

参考答案：C

本题解析：

本题难度：简单

5、简答题如图，一电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场．然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，最后打到照相底片D上．试求：
（1）粒子进入磁场时的动能
（2）从谱线位置可知圆周运动的半径为r，算出粒子的质量m．

参考答案：（1）根据动能定理得，qU=12mv2
知EK=qU
故粒子进入磁场时的动能为qU．
（2）粒子进入磁场的速度v=

本题解析：

本题难度：一般

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